Poza systemem sterowania lotem, stabilne działanie UAV w dużej mierze opiera się na systemie wieloantenowym do zewnętrznej wymiany danych w czasie rzeczywistym. W tym dokumencie przedstawiono dostosowany projekt wieloantenowy dla quadkopterów UAV, szczegółowo opisując, w jaki sposób 8 anten działających w 6 pasmach częstotliwości jest zintegrowanych na ograniczonej przestrzeni, aby zapewnić niezawodną komunikację systemową.
Wymagania projektowe: System wymaga 8 anten pokrywających 6 pasm częstotliwości:
Pasma 5G: w tym
700 MHz (UL: 703–743 MHz, DL: 758–798 MHz)
900 MHz (UL: 889–915 MHz, DL: 934–960 MHz).
Pasmo 1,4 GHz: 1412–1497 MHz.
Pasmo 2,4 GHz: 2412–2472 MHz.
Ograniczenia przestrzenne: Dostępna przestrzeń jest bardzo ograniczona: obudowa wirnika to konstrukcja ścięta (160 mm x 180 mm x 40 mm) o obwodzie użytkowym 320 mm. W górnym kadłubie znajdują się tylko dwa obszary o wymiarach 20 mm x 44 mm do umieszczenia anteny. Podstawowym wyzwaniem jest zamontowanie wszystkich anten przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej integralności sygnału.
Kluczowe cechy konstrukcyjne:
Konformalna konstrukcja anteny wirnikowej: Aby złagodzić wahania sygnału spowodowane obrotem wirnika w tradycyjnych antenach zewnętrznych, zastosowano konstrukcję konforemną. Cztery anteny 5G i dwie anteny 1,4G są przymocowane bezpośrednio do powierzchni ściętej wirnika. Dzięki zoptymalizowanej kompensacji linii zasilającej anteny 5G pokrywają zakres od 690 MHz do 972 MHz, a anteny 1,4 GHz od 1324 MHz do 1592 MHz.
Model symulacyjny
Zdjęcie anteny
Konformalna konstrukcja anteny wirnikowej: Aby złagodzić wahania sygnału spowodowane obrotem wirnika w tradycyjnych antenach zewnętrznych, zastosowano konstrukcję konforemną. Cztery anteny 5G i dwie anteny 1,4G są przymocowane bezpośrednio do powierzchni ściętej wirnika. Dzięki zoptymalizowanej kompensacji linii zasilającej anteny 5G pokrywają zakres 690 MHz–972 MHz, a 1,4 GHz pokrywają zakres od 1324 MHz do 1592 MHz. Anteny
Współczynnik odbicia portów antenowych 5G
Współczynnik odbicia portów antenowych 1,4G
Zminiaturyzowana konstrukcja anteny kadłubowej:
Model symulacyjny
Zdjęcie anteny
Dwie anteny 2,4 GHz są umieszczone symetrycznie na kadłubie o wymiarach 44 mm x 20 mm. Wykorzystują one podłoża FR4 o grubości 3 mm z kompensacją pojemnościową i łatami pasożytniczymi w celu poszerzenia pasma. Anteny osiągają współczynnik odbicia (S11) < -10 dB w zakresie 2,35 GHz - 2,54 GHz i utrzymują izolację większą niż 20 dB.
Parametry S anteny 2,4 GHz
Wniosek: Łącząc zakrzywione konstrukcje wirników ze zminiaturyzowanymi antenami kadłuba, skutecznie rozwiązano problemy związane z łącznością w systemach z wieloma antenami quadcoptera. Testy terenowe wykazały, że system utrzymuje bezproblemową komunikację nawet podczas lotu z dużą prędkością lub ostrych manewrów.
Firma Shenzhen Keesun Technology Co., Ltd została założona w sierpniu 2012 roku i jest przedsiębiorstwem high-tech specjalizującym się w różnego rodzaju produkcji anten i kabli sieciowych.
